Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA MEC3 + MEC5 + MEC8 + MEC9 - CZERWIEC 2006



PYTANIE NR 30.
Samochód z przyczepą o masie 50 kg na prostym odcinku drogi porusza się z przyspieszeniem 2 m/s2. Określ wartość siły na haku pociągowym przy pominięciu oporów ruchu.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Siłę w haku (siłę działającą na przyczepę) wyznacza się z II zasady dynamiki: F = m·a. Przy pominięciu oporów ruchu jedyną potrzebną siłą do nadania przyspieszenia jest siła wypadkowa. Dla m = 50 kg i a = 2 m/s² otrzymujemy F = 100 N.

Pełne wyjaśnienie:

W ruchu postępowym po prostej, przy założeniu "pominięcia oporów ruchu", siła w zaczepie/haku jest w tym zadaniu siłą wypadkową działającą na przyczepę w kierunku ruchu. Oznacza to, że jedynym efektem tej siły jest nadanie przyczepie przyspieszenia.

Stosujemy II zasadę dynamiki Newtona:

F = m · a

gdzie:

  • m – masa ciała, które przyspieszamy (tu: przyczepy) w kilogramach,
  • a – przyspieszenie w m/s²,
  • F – siła w niutonach (N).

Podstawienie danych:

  • m = 50 kg
  • a = 2 m/s²

Obliczenie:

F = 50 · 2 = 100 N

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?

  • "50 N" odpowiadałoby sytuacji, w której przyspieszenie wynosi 1 m/s² (bo 50 kg · 1 m/s² = 50 N). To nie zgadza się z treścią.
  • "25 N" dawałoby przyspieszenie 0,5 m/s², więc jest zbyt małe jak na podane 2 m/s².
  • "200 N" wymagałoby przyspieszenia 4 m/s² lub masy 100 kg. To także nie wynika z danych.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź jednostki i proporcjonalność. Jeśli przyspieszenie rośnie 2×, siła (przy tej samej masie) też rośnie 2×; tu wynik musi być dokładnie dwukrotnością masy wyrażonej w kg.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć siłę w haku przyczepy, gdy znam masę i przyspieszenie?
Użyj II zasady dynamiki: F = m · a. Jeśli masa przyczepy to m, a przyspieszenie a, to siła w haku (przy pominięciu oporów) równa się sile wypadkowej potrzebnej do nadania tego przyspieszenia.
Dlaczego w tym zadaniu można przyjąć F = m·a bez rozpisywania innych sił?
Polecenie mówi o pominięciu oporów ruchu i ruchu po prostej. W takim modelu jedyną istotną siłą wzdłuż kierunku ruchu jest siła ciągu w haku, więc jest ona równa sile wypadkowej wywołującej przyspieszenie.
Co oznacza "pominięcie oporów ruchu" w zadaniach z dynamiki?
To założenie, że nie uwzględniasz tarcia, oporu toczenia ani oporu powietrza. Dzięki temu obliczana siła dotyczy wyłącznie przyspieszania masy, a nie "pokonywania" dodatkowych strat. Wynik jest wtedy prosty: F zależy tylko od m i a.
Czy masa 50 kg dotyczy samochodu czy przyczepy?
Z zapisu "samochód z przyczepą o masie 50 kg" wynika, że 50 kg to masa przyczepy. Siła w haku dotyczy obciążenia przyczepy, więc w obliczeniu F = m·a podstawia się masę przyczepy, a nie całego zestawu.
Jakie jednostki muszą wyjść w wyniku obliczeń siły z F = m·a?
Gdy m jest w kilogramach (kg), a w metrach na sekundę do kwadratu (m/s²), to wynik ma jednostkę niuton (N). Definicja jednostki: 1 N = 1 kg·m/s², więc analiza wymiarowa pozwala szybko wykryć błędy.
Dlaczego odpowiedź 200 N byłaby błędna przy danych 50 kg i 2 m/s²?
200 N oznaczałoby, że iloczyn m·a jest równy 200. Dla m = 50 kg musiałoby być a = 4 m/s², albo dla a = 2 m/s² masa musiałaby wynosić 100 kg. Ponieważ dane są inne, wynik 200 N nie pasuje.
Jak sprawdzić wynik bez kalkulatora w takich zadaniach?
Wystarczy proste mnożenie: 50·2. Dodatkowo użyj kontroli sensowności: dla 2 m/s² siła powinna być 2 razy większa niż dla 1 m/s². Jeśli dla 50 kg i 1 m/s² byłoby 50 N, to dla 2 m/s² musi wyjść 100 N.
Kiedy w zadaniach o przyczepie trzeba uwzględnić też masę samochodu?
Gdy pytanie dotyczy siły napędowej całego zestawu lub przyspieszenia wynikającego z siły silnika. Wtedy masa całkowita (samochód + przyczepa) ma znaczenie. Jeśli pytanie dotyczy siły w haku działającej na przyczepę, zwykle liczy się sama przyczepa.
Jakie są najczęstsze błędy w zadaniach typu F = m·a na egzaminie?
Najczęściej: (1) podstawienie złej masy (np. całego układu), (2) pomylenie jednostek lub brak zapisu m/s², (3) nieuwzględnienie założenia "bez oporów" i dopisywanie niepotrzebnych sił, (4) błąd rachunkowy w prostym mnożeniu.
Czy w praktyce siła na haku zawsze równa się m·a?
Nie zawsze. W praktyce dochodzą opory toczenia, opór powietrza, pochylenie drogi oraz bezwładności elementów obracających się. Wtedy siła w haku może być większa niż m·a. W zadaniach egzaminacyjnych często upraszcza się model poleceniem o pominięciu oporów.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 69% zdających egzamin. średnie

Eksperci podkreślają: "Siłę w haku (siłę działającą na przyczepę) wyznacza się z II zasady dynamiki: F = m·a."

Źródła:

  • OpenStax, "University Physics Volume 1" (rozdział: Newton’s Laws of Motion) – https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-1 (dostęp 2026-03-02)
  • Serway, Jewett, "Physics for Scientists and Engineers" (temat: Newton’s Second Law / Dynamics) – źródło książkowe, rozdział o dynamice

Materiały:

  • Podręcznik do fizyki: dział "Dynamika", II zasada Newtona
  • Zbiór zadań z mechaniki klasycznej (zadania na F = m·a)
  • Notatki/ściąga z jednostek SI i analizy wymiarowej
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego